Uddannelses- og Forskningsministeriet - FNU - Dark Matter: From Particles to Stars

The objective of the project is to shed light on the dark matter puzzle. I intend to study new types of stars that can form out of dark matter particles and their discovery signatures on the sky. I also intend to study new ways of dark matter direct detection via newly proposed diurnal modulated signals and investigate what dark matter self-interactions are compatible with the findings of LHC (at the particle level) and of the structure formation (at the cosmology level).

Formålet med dette projekt er at udforske problemet omkring mørkt stof i Universet. Mørk stof udgør omkring 87% af Universet, mens normalt stof, som det vi selv er bygget af, kun udgør 13%. På trods af dette kender vi meget lidt til opbygningen af mørkt stof, og udleder dets eksistens udelukkende gennem dets indflydelse på tyngdekraften. Vi ønsker at aflure egenskaberne for partiklerne i det mørke stof ved brug af astrofysiske observationer af kompakte stjerner såsom hvide dværge og neutronstjerner, samt gennem brug af data fra eksperimenter for direkte observation af mørkt stof. Dermed vil vi besvare spørgsmal om det mørke stofs vekselvirkninger: Er de spin-afhængige eller spin-uafhængige? Elastiske eller uelastiske? Vekselvirker mørkt stof med sig selv? Vi vil også forsøge at forstå hvordan mørkt stof blev produceret i det tidlige univers, dvs. termisk eller ikke-termisk. Vi ønsker at afdække mulige forbindelser mellem mørkt stof og mulige udvidelser af Standard Modellen for partikelfysik, og for baryogenesis. Endeligt vil vi give bud på muligheder for at opdage sammensat mørkt stof fra stærkt bundne teorier ved Large Hadron Collider (LHC) ved CERN.